RE:GEN 3. 뉴에너지
2023.06.14
친환경에 관한 관심이 이토록 뜨거운 적이 있었나 싶을 만큼 친환경, 나아가 기후 위기는 가장 중요한 이슈이자 메가 트렌드로 자리 잡았습니다. 유례없는 폭염, 폭우, 태풍 등 이상 기후가 연이어 문제가 되자 기후 위기에 대해 심각성을 인지하는 사람들도 늘어나고 있습니다. 특히나 석유나 석탄과 같은 화석 연료가 자연을 파괴하고 기후 위기를 초래한다는 사실에 자연을 지키고, 지속 가능한 개발 가능성이 있는 청정에너지로 대체해야 한다는 목소리가 커지고 있습니다. 이제 우리는 화석 연료보다 에너지 효율이 훨씬 높은 전기 에너지로 바꿔 나가야 합니다. 효성은 전기 에너지로 전환을 위해 전력 인프라의 고도화를 꾀하는 탈탄소화를 추진하고, 청정에너지로 각광받는 수소 에너지의 상용화를 앞당기며, 전력기기와 산업기기의 절연물을 친환경 소재로 바꾸는 친환경 솔루션을 개발하기 위해 노력하고 있으며, 이것이 바로 새로운 에너지 시대를 맞이하는 방법이라 믿고 있습니다. 또 수소 에너지 외에도 풍력, 태양력과 같이 자연이 주는 청정에너지를 안정적으로 공급하고 사용할 수 있는 방법을 찾기 위해 애쓰고 있습니다.
탈탄소화로 꿈꾸는 새로운 에너지 시대
화석 연료 에너지 사용을 줄이자는 움직임이 생겨난 것은 바로 ‘탄소’ 배출 때문입니다. 화석 연료는 대체로 태워서 에너지를 발생하기 때문에, 이산화탄소를 배출하고 대기 오염을 유발하는 문제를 가지고 있습니다. 이러한 문제점을 해결하고 탄소를 저감하는 대체 에너지로 주목받고 있는 것이 바로 전기 에너지입니다. 전기 에너지의 사용이 화석 연료 대비 에너지 효율을 높이고, 대기 오염 및 탄소 배출을 줄일 수 있는 방법이기 때문입니다. 효성도 이런 점에 주목하여 글로벌 토탈 에너지 솔루션 리더인 효성중공업의 주도 아래, 전력 인프라를 고도화하여 전기화를 꾀하고 탈탄소화를 실현하기 위한 다양한 노력에 앞장서고 있으며, 노력의 일환으로 자연에서 얻는 풍력, 태양광 등의 에너지 상용화를 위해 에너지를 안정적으로 저장, 송전하는 시스템을 개발하는 것에도 집중하고 있습니다.
효성중공업은 국내 최초 신재생에너지용 송배전시스템 MVDC(Medium Voltage Direct Current)를 국산화하는데 이어 첫 수주에도 성공하였습니다. MVDC는 1.5~100Kv의 중압 전기를 직류로 송전하는 시스템입니다. 현재 송전 방식(교류, AC)에 비해 장거리 전송 시 전력 손실이 적고, 기존 송전 설비를 이용할 수 있으며, 현재보다 40% 많은 전기를 전송할 수 있다는 장점이 있어, 풍력이나 태양광 등 신재생 에너지를 효율적으로 전송하는 방법으로 뜨고 있습니다. 효성중공업은 독자기술을 기반으로 국산화에 성공한 MVDC를 전남에 공급할 예정에 있습니다. 효성중공업이 가진 또 다른 기술은 바로 해당 분야에서 국내 유일하게 국제 인정 자격을 획득한 기술, STATCOM입니다. STATCOM은 기상 상황에 따라 급변하는 신재생 에너지의 안정적인 전력 공급이 가능하게 만들어주는데, 기상 상황에 따라 발전량이 급변하더라도 출력 전압을 일정하게 유지시켜 주는 역할을 해 전압이 요동치지 않고 공급이 가능하도록 잡아주는 역할을 합니다. 마지막, 신재생 에너지의 상용화에 큰 힘을 보태는 기술은 바로 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)입니다. 이 기술은 특히나 발전량이 일정하지 않은 신재생 에너지를 안정적으로 사용할 수 있도록 반드시 필요한 설비로, 효성중공업은 ESS 유럽 진출을 성공적으로 해내며 세계 시장에서 품질과 기술력을 인정받고 있습니다.
수소 사회를 앞당기는 효성의 수소 밸류체인
화석 연료를 대체하는 여러 청정에너지 중 상용화 가능성이 가장 큰 것은 수소 에너지입니다. 수소는 물에서 얻을 수 있으며, 연료로 사용 시 온실 효과를 일으키는 오염물질이 발생하지 않으며, 오히려 수증기로 변한 수소가 다시 물이 되기 때문에 끊임없이 얻을 수 있는 자원 중 하나입니다. 지구에는 물의 형태로 가장 많이 존재하고 있는 수소!
효성은 미래 지구의 원동력이자 가까운 미래에는 주도적으로 에너지 산업을 이끌어갈 핵심 에너지로 수소를 주목하고 있습니다. 효성은 그룹 차원에서 수소 밸류체인을 구축하고, 수소 사회를 앞당기기 위한 다양한 기술을 개발하고 있습니다. 효성화학은 부생 수소를 생산, 판매하고 있으며 효성첨단소재는 수소차 연료 저장 장치에 들어가는 탄소 섬유를, 효성티앤씨는 나일론을 적용한 연료탱크용 라이너를 통해 수소차 상용화에 앞서고 있으며, 효성중공업의 수소 충전소 운영과 태양광, 풍력과 같은 신재생 에너지를 활용한 그린수소 생산까지 확대하는 등 효성은 수소 사회를 위해 전사적인 노력을 아끼지 않고 있습니다. 탄소를 줄이기 위한 에너지 기술은 한 번에 바뀌지 않으며, 특히 수소나 재생 에너지는 단시간에 화석 에너지를 모두 대체할 수 없는 것을 알지만, 수소 밸류체인을 구축해나가는 효성의 목표는 수소 사회를 앞당기고 수소 에너지와 청정에너지의 사용을 통한 탄소 배출을 줄이고, 탈탄소화 하는 것에 있습니다.
효성의 단계별 수소 비전
효성은 수소 사회로 가는 길을 앞당기기 위해 다양한 노력을 하고 있으며, 각 회사별로 다른 역할을 하지만 수소 경제를 이룩하고자 하는 동일한 목표를 가지고 있습니다.
효성화학은 효성화학이 자랑하는 폴리프로필렌의 주원료인 고순도 프로필렌을 생산하는 과정에서 발생하는 부생수소를 활용하여 액화수소를 생산할 계획을 가지고 있습니다. 효성화학의 부생수소를 액화수소로 생산하기 위해 효성중공업은 올해 완공을 목표로 울산 용연 공장 부지에 1만 3,000톤 규모의 수소 액화 플랜트를 건립하고 있습니다. 이 공장은 승용차 10만 대가 충전 가능한 물량을 공급하며 단일 설비로는 세계 최대의 규모를 자랑합니다. 이를 위해서 산업용 가스 전문 화학기업인 독일 린데그룹과 협력하여 액화 수소 생산부터 운송, 충전시설 설치와 운영에 관한 협약을 진행하고 완공 후 2023년 5월부터 본격 가동할 계획입니다. 이 액화수소 플랜트에서 이산화탄소 포집, 활용, 저장 기술(CCUS)을 개발, 활용을 통해 이산화탄소의 배출은 저감시키는 블루수소를 생산할 예정입니다. 친환경 차세대 에너지로 주목받는 블루수소의 생산이 효성화학에서 제품을 생산하며 배출하는 이산화탄소를 포집하여 만들 수 있다는 것, 탄소를 청정에너지로 바꿀 수 있다는 점에서 탄소 제로를 실현하는 가는 가장 현실적인 방법이라 할 수 있습니다. 또한 전남 지역과 그린수소 산업 육성에 관한 협력을 맺은 효성중공업은 해상풍력 발전 조립 공장도 첫 삽을 떴습니다. 국내 최대 규모인 10MW급 수전해 설비 구축을 진행 중인 효성은 설비 구축을 통해 향후 그린수소 생산량을 최대 연산 20만 톤까지 늘릴 계획을 하고 있습니다.
액화 수소뿐만 아니라 수소 자동차 상용화를 위해서도 힘쓰고 있습니다. 효성중공업은 울산, 광양, 거제, 경산 지역에 액체 수소 충전소 설립을 시작으로 액체 수소 충전소 건립을 추진하고 있으며, 공장에서 생산한 액화수소의 공급을 위해 전국 중요 거점 지역에 약 120여 개의 수소 충전소 설립을 시작으로 대형 액체 수소 충전소를 함께 건립할 예정입니다. 효성은 액체 수소 충전소 건립을 통해 수소차 상용화에 일조할 수 있을 것을 전망하고 있습니다. 또한 효성첨단소재와 효성티앤씨는 수소차 상용화를 위한 핵심 소재를 개발하여 수소 상용화에 앞장서고 있습니다. 우선, 효성첨단소재의 경우는 수소 자동차용 연료탱크의 소재로 사용하는 탄소섬유를 개발, 생산하고 있습니다. 탄소섬유를 적용한 연료탱크가 수소차의 안정성과 내구성, 그리고 에너지 효율성을 끌어올려 수소차 상용화를 앞당기는데 큰 기여를 할 것으로 주목받고 있습니다. 또 효성티앤씨는 국내 기업으로는 처음 수소 연료탱크용 라이너 소재로 나일론을 활용하였습니다. 나일론 수소 연료탱크의 내부 성형 플라스틱인 라이너는 수소의 누출을 막는 역할을 하는데, 기존에 사용하던 금속 라이너 대비 가볍고 견고해서 수소차의 에너지 효율을 높이는 핵심 소재로 각광받고 있습니다. 효성티앤씨의 탄소섬유와 나일론 라이너가 적용된 연료탱크를 사용하는 수소차는 안정성과 내구성, 에너지 효율성을 모두 끌어올릴 수 있어 수소차의 상용화를 앞당기는데 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다.
신재생에너지를 사용하기 위한 또 다른 노력
효성은 수소에너지 이외에도 신재생 에너지를 사용하기 위해 여러 과제들을 해결하고, 화석 연료를 대체할 현실적인 방법을 연구하고 개발하고 있습니다. 특히 효성은 전력기기와 산업기기의 절연물을 친환경 소재로 바꾸고 효율을 높이기 위한 제품을 개발하고 공급하기 위한 노력을 하고 있습니다. 효성중공업은 한국전력연구원과 MOU를 체결하고 차단기에 사용되는 육불화황(SF6)가스를 대체하는 친환경 가스절연개폐장치를 개발하였습니다. 육불화항(SF6)가스는 절연성이 우수하고 불연성이라는 점에서 유용하게 사용되고 있지만 온실가스를 배출하고, 환경에 악영향을 주고 있다는 점에서 친환경 제품으로 대체해야 할 필요성을 느낀 효성중공업은 SF6 가스 대신 170kV 친환경 가스절연개폐장치를 독자 기술로 개발하고, 온실가스 배출이 전혀 없는 Vacuum Interrupter(진공차단부)를 활용한 차단기도 개발하였습니다. 효성중공업은 친환경 차단기 개발에 앞서 기존 변압기에 사용되던 광유(Mineral Oil)을 대신하여 자연분해가 60% 이상 가능한 친환경 절연유로 교체하고, 화제에 대한 안정성도 확보한 친환경 절연유 변압기도 개발하였습니다. 이렇게 환경 리스크를 줄이는 것에 기여하고 있는 효성중공업은 친환경 제품 라인업을 확대해 나가며 전력기기, 산업기기의 소재를 바꾸고 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 준비를 하고 있습니다.
우리는 기후 위기를 온몸으로 느끼며 이제 더 이상 이전과 같이 화석 연료를 태워 편리함을 추구할 수 없다는 것을 알고 있습니다. 지금보다 더 나은 지구, 더 나은 환경을 위하고 다음 세대들이 더 안전한 삶을 영위하기 위해서 효성은 화석 연료를 대체할 새로운 에너지를 찾고 있으며, 상용화를 위한 효율적인 방법을 모색하고 있습니다. 자연이, 지구가 더 이상 인간들의 활동으로 아파하지 않도록, 지속 가능한 환경을 유지하기 위해서 자연이 주는 에너지를 활용하기 위한 효성의 기술은 여전히 개발 중이고 연구 중입니다. 효성은 모든 세대가 더 나은 지구를 누릴 수 있도록, 또 자연이 주는 청정한 에너지를 담을 수 있고, 효율적이고 안정적으로 사용할 수 있는 방법을 위해 끊임없는 연구와 개발에 매진하고 있습니다. 효성은 효성의 기술 DNA와 효성의 노력이 만나 청정에너지를 사용하는 더 안전하고 청정한 미래를 만들 수 있을 것이라는 확신으로 내일을 위한 기술을 연구합니다.